CN111744372A - 一种多孔超滤陶瓷材料、含有该材料的制品及其制备 - Google Patents

一种多孔超滤陶瓷材料、含有该材料的制品及其制备 Download PDF

Info

Publication number
CN111744372A
CN111744372A CN202010640676.2A CN202010640676A CN111744372A CN 111744372 A CN111744372 A CN 111744372A CN 202010640676 A CN202010640676 A CN 202010640676A CN 111744372 A CN111744372 A CN 111744372A
Authority
CN
China
Prior art keywords
ceramic material
porous
porous ultrafiltration
ultrafiltration ceramic
pug
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202010640676.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111744372B (zh
Inventor
刘凤飞
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Foshan Huihai Microcrystalline Technology Co.,Ltd.
Original Assignee
Guangzhou Restoration Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guangzhou Restoration Technology Co ltd filed Critical Guangzhou Restoration Technology Co ltd
Priority to CN202010640676.2A priority Critical patent/CN111744372B/zh
Publication of CN111744372A publication Critical patent/CN111744372A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111744372B publication Critical patent/CN111744372B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D71/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D71/02—Inorganic material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
    • B01D61/14—Ultrafiltration; Microfiltration
    • B01D61/18—Apparatus therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D67/00—Processes specially adapted for manufacturing semi-permeable membranes for separation processes or apparatus
    • B01D67/0039—Inorganic membrane manufacture
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D69/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D69/02—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor characterised by their properties
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/44—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis
    • C02F1/444—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis by ultrafiltration or microfiltration
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2325/00—Details relating to properties of membranes
    • B01D2325/02—Details relating to pores or porosity of the membranes

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Abstract

本发明涉及过滤材料领域，更具体地，本发明涉及一种多孔超滤陶瓷材料、含有该材料的制品及其制备。所述多孔超滤陶瓷材料含有锂元素，平均孔径为3～19nm；比表面积为1～2m2/g。本发明提供的多孔过滤材料根据自然界土壤岩层千层渗透原理，通过陶瓷纳米造孔技术，高温煅烧而成的新型陶瓷净水材料，材质环保，不改变水的天然属性，符合原生态健康的理念；节能无废水；耐高温、耐酸碱，适用环境广，是目前全球陶瓷过滤材料精度领先的净水技术，在净水领域具有新的突破。

Description

一种多孔超滤陶瓷材料、含有该材料的制品及其制备
技术领域
本发明涉及过滤材料领域，更具体地，本发明涉及一种多孔超滤陶瓷材料、含有该材料的制品及其制备。
背景技术
各领域溶液提纯过滤或家用自来水净化，大多使用过滤用过滤材料。
目前市面上用于家用净水的过滤材料主流技术主要有：(1)硅藻土陶瓷过滤材料：硅藻土是一种硅质岩石，主要分布在中国、美国、日本、丹麦、法国、罗马尼亚等国，是一种生物成因的硅质沉积岩，它主要由古代硅藻的遗骸所组成。硅藻矿物是一种天然自带孔道，孔径大小为1微米左右的多孔材料，其粒子表面具有无数微小的孔穴，经加工而成的硅藻泥陶瓷过滤材料被广泛应用到净水和溶液提纯等领域。然而，硅藻泥陶瓷过滤材料的综合平均孔径在1微米左右，孔径较大，净水不彻底，同时使用过程中，很多小于其孔径的颗粒性杂质会进入过滤材料内部造成堵塞，清洗时，必须牺牲较多过滤材料本身的材质，使用砂纸打磨时，需要将污染物和过滤材料表层部分去除，过滤材料厚度消磨大，同时打磨过程中脱落的比较细小的粉末会再次进入过滤材料孔道中，造成滤孔的二次堵塞，造成每次清洗打磨后流量和清洗周期都会出现逐次递减的现象，且硅藻泥陶瓷过滤材料经过十几次打磨清洗就消耗殆尽，使用寿命短，成本高，清洗麻烦。(2)中空纤维超滤膜：超滤膜的过滤精度相对较高，可过滤包括细菌在内等有害物质，但超滤膜的材质是化学合成的，口感不佳，且寿命短，清洗时易老化破裂，同时不易发现，存在使用风险。(3)RO反渗透膜：其材质相对环保，但原理属于物理化学法而不是纯物理过滤，需要用电和排废水，使用成本高；且净化后的水质在去除了有害物质的同时也去除了有益的矿物质和微量元素，属于纯水分子溶剂，违背了自然规律，改变了水的天然属性，在健康饮水问题上存在巨大的争议。
发明内容
针对现有技术中存在的一些问题，本发明第一个方面提供了一种多孔超滤陶瓷材料，其含有锂元素，在25℃，20％RH的测试条件下，根据GB/T21650.2-2008测试得到非研磨状的多孔超滤陶瓷材料的平均孔径为3～19nm；在25℃，20％RH的测试条件下，根据GB/T19587-2017测试得到非研磨状的多孔超滤陶瓷材料的比表面积为1～2m2/g；当多孔陶瓷材料的表面积为315cm2，水压为0.2MPa时，初始流量为2～150L/h。
作为本发明的一种优选地技术方案，所述多孔超滤陶瓷材料的厚度为3～10mm。
作为本发明的一种优选地技术方案，按重量份计，所述多孔超滤陶瓷材料的制备原料包括20～30份水、10～60份锂矿石、20～70份粘土、0～5份增塑剂。
作为本发明的一种优选地技术方案，所述锂矿石选自锂辉石、锂云母、磷锂铝石、透锂长石、铁锂云母中一种或多种。
作为本发明的一种优选地技术方案，所述锂矿石为锂辉石。
作为本发明的一种优选地技术方案，所述锂辉石的粒径为80～200目。
作为本发明的一种优选地技术方案，所述锂辉石为单斜晶系锂辉石。
本发明第二个方面提供了一种多孔超滤陶瓷材料的制备方法，其包括：将多孔超滤陶瓷材料的制备原料球磨过滤除杂后压成泥块，切段后用滚压机在模具内滚压成型，脱模获得生坯；生坯在高温窑炉内烧制，降温后，即得多孔超滤陶瓷材料。
作为本发明的一种优选地技术方案，其包括：将多孔超滤陶瓷材料的制备原料球磨过滤除杂后压成泥块，切段后用滚压机在模具内滚压成型，脱模获得生坯；生坯放入高温窑炉内焙烧至1000～1200℃，降温移出窑炉后，使用600目细砂纸做表面抛光处理，即得多孔超滤陶瓷材料。
本发明第三个方面提供了一种由多孔超滤陶瓷材料制备得到的制品。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果和差异：
(1)本发明提供的多孔超滤陶瓷材料内部具有无序性迷宫般的孔道，厚度每毫米相当于几万层过滤层，可以去除包括细菌病毒在内的有害物质的同时保留水中原有矿物质，极大程度还原了天然山泉水的特征；
(2)本发明提供的多孔超滤陶瓷材料的平均孔径达到10nm，过滤精度高，可直饮，水中几乎所有颗粒性杂质均无法进入超滤陶瓷材料内部，易清洗，使用寿命长；
(3)本发明提供的多孔超滤陶瓷材料质地较硬，每次清洗打磨，厚度损耗仅为0.01毫米，可以经受几百次的打磨再生；清洗打磨时自身脱落的粉末，不会进入多孔超滤陶瓷材料孔隙内部，避免二次堵塞的发生，每次清洗打磨后的初始流量、衰退速度、净水总量等均不会出现逐级递减的现象，反而随着打磨清洗次数的增加，壁厚变薄，阻力减小，各项性能还会出现反超初始的现象；
(4)本发明提供的多孔超滤陶瓷材料材质环保，不改变水的天然属性，符合原生态健康的理念；节能无废水；耐高温、耐酸碱，适用环境广；
(5)本发明提供的多孔超滤陶瓷材料是根据自然界土壤岩层千层渗透原理，通过陶瓷纳米造孔技术，高温煅烧而成的新型陶瓷净水材料，是目前全球陶瓷过滤材料精度领先的净水技术，在净水领域具有新的突破。
(6)本发明提供的多孔超滤陶瓷材料既解决了硅藻土陶瓷过滤材料孔径大，净化不彻底，易堵塞，使用寿命短的问题，又克服了中空纤维超滤膜材质不环保、易老化、口感不佳、存在使用风险的短板，同时又避免了RO反渗透膜只能制造纯水的缺陷。
具体实施方式
以下通过具体实施方式说明本发明，但不局限于以下给出的具体实施例。
本发明第一个方面提供了一种多孔超滤陶瓷材料，其含有锂元素，在25℃，20％RH的测试条件下，根据GB/T21650.2-2008测试得到非研磨状的多孔超滤陶瓷材料的平均孔径为3～19nm；在25℃，20％RH的测试条件下，根据GB/T19587-2017测试得到非研磨状的多孔超滤陶瓷材料的比表面积为1～2m2/g；当多孔陶瓷材料的表面积为315cm2，水压为0.2MPa时，初始流量为2～150L/h。
本发明所述20％RH表示湿度为20％。
本发明所述非研磨状的多孔超滤陶瓷材料是将多孔超滤陶瓷材料进行敲碎，未进行研磨所得。
优选地，所述多孔超滤陶瓷材料的平均孔径为5～15nm；更优选地，所述多孔超滤陶瓷材料的平均孔径为10nm。
优选地，所述多孔超滤陶瓷材料的比表面积为1～1.5m2/g；更优选地，所述多孔超滤陶瓷材料的比表面积为1.1m2/g。
在一种实施方式中，所述多孔超滤陶瓷材料的厚度为3～10mm。
优选地，所述多孔超滤陶瓷材料的厚度为4～6mm；更优选地，所述多孔超滤陶瓷材料的厚度为5mm。
在一种实施方式中，按重量份计，总量为100份，所述多孔超滤陶瓷材料的制备原料包括20～30份水、10～60份锂矿石、20～70份粘土、0～5份增塑剂。
优选地，按重量份计，总量为100份，所述多孔超滤陶瓷材料的制备原料包括20～25份水、10～58份锂矿石、20～70份粘土，0～5份增塑剂。
更优选地，按重量份计，所述多孔超滤陶瓷材料的制备原料包括22份水、55份锂矿石、21份粘土、2份增塑剂。
锂矿石
在一种实施方式中，所述锂矿石选自锂辉石、锂云母、磷锂铝石、透锂长石、铁锂云母中一种或多种。
优选地，所述锂矿石为锂辉石；进一步优选地，所述锂辉石为单斜晶系锂辉石；进一步优选地，所述锂辉石的粒径为80～200目；进一步优选地，所述锂辉石的粒径为80～150目；更优选地，所述锂辉石的粒径为120目。
粘土
粘土是含沙粒很少、有粘性的土壤，水分不容易从中通过才具有较好的可塑性。
一般的粘土都由硅酸盐矿物在地球表面风化后形成，一般在原地风化，颗粒较大而成分接近原来的石块的，称为原生粘土或者是一次黏土。这种黏土的成分主要为氧化硅与氧化铝，色白而耐火，为配制瓷土之主要原料。
在一种实施方式中，所述粘土购自石家庄达坤矿产品有限公司。
增塑剂
塑化剂是在工业生产上被广泛使用的高分子材料助剂，又称增塑剂。凡是添加到聚合物材料中能使聚合物塑性增加的物质都称为塑化剂。塑化剂的使用可以改善高分子材料的性能，降低生产成本，提高生产效益，是一类重要的化工产品添加剂，作为助剂普遍应用于塑料制品、混凝土、泥灰、水泥、石膏、化妆品及清洗剂等材料中，特别是在聚氯乙烯塑料制品中，为了增加塑料的可塑性和提高塑料的强度，需要添加邻苯二甲酸酯，其含量有时可达产品的50％。增塑剂的作用主要是减弱树脂分子间的次价键，增加树脂分子键的移动性，降低树脂分子的结晶性，增加树脂分子的可塑性，使其柔韧性增强，容易加工，可合法用于工业用途，广泛存在于食品包装、化妆品、医疗器材，以及环境水体中。例如保鲜膜、食品包装、玩具等。
本发明所述增塑剂不作特别限定，本领域技术人员可作常规选择。
所述增塑剂可以列举的有腐植酸钠、羧甲基纤维素、淀粉、聚乙烯醇、石蜡。
本发明所述增塑剂购自广州亿峰化工科技有限公司。
本发明第二个方面提供了一种多孔超滤陶瓷材料的制备方法，其包括：将多孔超滤陶瓷材料的制备原料球磨过滤除杂后压成泥块，切段后用滚压机在模具内滚压成型，脱模获得生坯；生坯在高温窑炉内烧制，降温后，即得多孔超滤陶瓷材料。
在一种实施方式中，所述多孔超滤陶瓷材料的制备方法，其包括：将多孔超滤陶瓷材料的制备原料球磨过滤除杂后压成泥块，切段后用滚压机在模具内滚压成型，脱模获得生坯；生坯放入高温窑炉内焙烧至1000～1200℃，降温移出窑炉后，使用600目细砂纸做表面抛光处理，即得多孔超滤陶瓷材料。
在一种优选地实施方式中，所述多孔超滤陶瓷材料的制备方法包括：将多孔超滤陶瓷材料的制备原料加入球磨机湿法球磨8～12h，获得混合均匀的泥料；将混合均匀的泥料做过滤除杂处理后用压滤机压成泥块，然后放入练泥机做真空处理并练制成与产品模具规格尺寸相匹配的泥块，根据所需切段备用；将切段后的泥料置于石膏模具内，用滚压机在模具内滚压成型，使泥块压实、均匀贴附在模具内壁，脱模后获得超滤材料生坯，将其烘干或晾干后放入高温窑炉内焙烧至1000～1200℃，后以自然降温的速度降温至常温后将产品移出窑炉；使用600目细砂纸做表面抛光处理，即得。
在一种更优选地实施方式中，所述多孔超滤陶瓷材料的制备方法包括：将多孔超滤陶瓷材料的制备原料加入球磨机湿法球磨10h，获得混合均匀的泥料；将混合均匀的泥料做过滤除杂处理后用压滤机压成泥块，然后放入练泥机做真空处理并练制成与产品模具规格尺寸相匹配的泥块，根据所需切段备用；将切段后的泥料置于石膏模具内，用滚压机在模具内滚压成型，使泥块压实、均匀贴附在模具内壁，脱模后获得超滤材料生坯，将其烘干或晾干后放入高温窑炉内焙烧至1000～1100℃，后以自然降温的速度降温至常温后将产品移出窑炉；使用600目细砂纸做表面抛光处理，即得。
本申请人意外地发现使用粒径为80～200目的锂辉石，尤其是锂辉石为单斜晶系时，且在该制备方法下得到的超滤材料的硬度高且过滤精度高，同时保证了过滤水的初始流量大，流量衰减慢，净水总量大。本申请人认为可能的原因是在特定的制备条件下，单斜晶系锂辉石经过一系列特定而合适地转变，得到的超滤陶瓷材料表面和内部具有无数的细微迷宫般相互贯穿的孔道，其孔道相互曲折，无规律性，同时形成的平均孔径在3～19nm之间，可以拦截病毒、细菌等颗粒性杂质的通过，这些曲折的孔道保证了过滤孔径的精度，此外在该条件下制备得到的超滤陶瓷材料在保证了硬度的基础上孔隙率高，保证了初始流量。
本发明第三个方面提供了一种由多孔超滤陶瓷材料制备得到的制品。
所述制品包括但不限于过滤器滤芯、过滤膜等。
在一种实施方式中，当制品为过滤器滤芯，其滤芯规格为直径5cm×高20cm，表面积约315平方厘米为例，平均孔径为10nm，适用水源为市政自来水，在水压为0.2MPa时，初始流量能达到2L/min以上，净水总量达到1000L时，为一个清洗周期，可满足一般家庭约2个月的饮用水。
在一种实施方式中，当制品为过滤器滤芯时，适用水源为市政自来水，水压为0.1MPa以上，配合压力桶储水使用，家庭每天使用饮用水以20L计算，滤芯流量虽然会衰退，但不易堵死，所以清洗周期一般可长达三年以上。
实施例
在下文中，通过实施例对本发明进行更详细地描述，但应理解，这些实施例仅仅是示例的而非限制性的。如果没有其它说明，下面实施例所用原料都是市售的。
实施例1
本发明的实施例1提供了一种多孔超滤陶瓷材料，其含有锂元素，将多孔超滤陶瓷材料进行敲碎，未进行研磨，在25℃，20％RH的测试条件下，根据GB/T21650.2-2008测试得到多孔超滤陶瓷材料的平均孔径为8nm；厚度为4mm；当多孔陶瓷材料的表面积为315cm2，水压为0.2MPa时，初始流量达到1.4L/min。
按重量份计，所述多孔超滤陶瓷材料的制备原料为21份水、44份锂矿石、34份粘土、1份增塑剂。
所述锂矿石为单斜晶系锂辉石，粒径为120目，购自天齐锂业股份有限公司，锂含量为7.2wt％；所述粘土购自石家庄达坤矿产品有限公司；所述增塑剂购自广州亿峰化工科技有限公司。
所述多孔超滤陶瓷材料的制备方法为：将多孔超滤陶瓷材料的制备原料加入球磨机湿法球磨10h，获得混合均匀的泥料；将混合均匀的泥料做过滤除杂处理后用压滤机压成泥块，然后放入练泥机做真空处理并练制成与产品模具规格尺寸相匹配的泥块，根据所需切段备用；将切段后的泥料置于石膏模具内，用滚压机在模具内滚压成型，使泥块压实、均匀贴附在模具内壁，脱模后获得超滤材料生坯，将其烘干后放入高温窑炉内焙烧至1050℃，后以自然降温的速度降温至常温后将产品移出窑炉；使用600目细砂纸做表面抛光处理，即得。
实施例2
本发明的实施例2提供了一种多孔超滤陶瓷材料，其含有锂元素，将多孔超滤陶瓷材料进行敲碎，未进行研磨，在25℃，20％RH的测试条件下，根据GB/T21650.2-2008测试得到所述多孔超滤陶瓷材料的平均孔径为9nm；厚度为6mm；当多孔陶瓷材料的表面积为315cm2，水压为0.2MPa时，初始流量达到1.8L/min。
按重量份计，所述多孔超滤陶瓷材料的制备原料为22份水、52份锂矿石、25份粘土、1份增塑剂。
所述锂矿石为单斜晶系锂辉石，粒径为120目，购自天齐锂业股份有限公司，锂含量为7.2wt％；所述粘土购自石家庄达坤矿产品有限公司；所述增塑剂购自广州亿峰化工科技有限公司。
所述多孔超滤陶瓷材料的制备方法为：将多孔超滤陶瓷材料的制备原料加入球磨机湿法球磨10h，获得混合均匀的泥料；将混合均匀的泥料做过滤除杂处理后用压滤机压成泥块，然后放入练泥机做真空处理并练制成与产品模具规格尺寸相匹配的泥块，根据所需切段备用；将切段后的泥料置于石膏模具内，用滚压机在模具内滚压成型，使泥块压实、均匀贴附在模具内壁，脱模后获得超滤材料生坯，将其烘干后放入高温窑炉内焙烧至1050℃，后以自然降温的速度降温至常温后将产品移出窑炉；使用600目细砂纸做表面抛光处理，即得。
实施例3
本发明的实施例3提供了一种多孔超滤陶瓷材料，其含有锂元素，将多孔超滤陶瓷材料进行敲碎，未进行研磨，在25℃，20％RH的测试条件下，根据GB/T21650.2-2008测试得到所述多孔超滤陶瓷材料的平均孔径为10nm，在25℃，20％RH的测试条件下，根据GB/T19587-2017测试得到比表面积为1.1m2/g；厚度为5mm；当多孔陶瓷材料的表面积为315cm2，水压为0.2MPa时，初始流量为2.5L/min。
按重量份计，所述多孔超滤陶瓷材料的制备原料为22份水、55份锂矿石、21份粘土、2份增塑剂。
所述锂矿石为单斜晶系锂辉石，粒径为120目，购自天齐锂业股份有限公司，锂含量为7.2wt％；所述粘土购自石家庄达坤矿产品有限公司；所述增塑剂购自广州亿峰化工科技有限公司。
所述多孔超滤陶瓷材料的制备方法为：将多孔超滤陶瓷材料的制备原料加入球磨机湿法球磨10h，获得混合均匀的泥料；将混合均匀的泥料做过滤除杂处理后用压滤机压成泥块，然后放入练泥机做真空处理并练制成与产品模具规格尺寸相匹配的泥块，根据所需切段备用；将切段后的泥料置于石膏模具内，用滚压机在模具内滚压成型，使泥块压实、均匀贴附在模具内壁，脱模后获得超滤材料生坯，将其烘干后放入高温窑炉内焙烧至1050℃，后以自然降温的速度降温至常温后将产品移出窑炉；使用600目细砂纸做表面抛光处理，即得。
实施例4
本发明的实施例4提供了一种多孔超滤陶瓷材料，其含有锂元素，将多孔超滤陶瓷材料进行敲碎，未进行研磨，在25℃，20％RH的测试条件下，根据GB/T21650.2-2008测试得到所述多孔超滤陶瓷材料的平均孔径为6nm；厚度为5mm；当多孔陶瓷材料的表面积为315cm2，水压为0.2MPa时，初始流量为10L/h。
按重量份计，所述多孔超滤陶瓷材料的制备原料为22份水、58份锂矿石、18份粘土、2份增塑剂。
所述锂矿石为单斜晶系锂辉石，粒径为120目；所述粘土购自石家庄达坤矿产品有限公司；所述增塑剂购自广州亿峰化工科技有限公司。
所述多孔超滤陶瓷材料的制备方法为：将多孔超滤陶瓷材料的制备原料加入球磨机湿法球磨10h，获得混合均匀的泥料；将混合均匀的泥料做过滤除杂处理后用压滤机压成泥块，然后放入练泥机做真空处理并练制成与产品模具规格尺寸相匹配的泥块，根据所需切段备用；将切段后的泥料置于石膏模具内，用滚压机在模具内滚压成型，使泥块压实、均匀贴附在模具内壁，脱模后获得超滤材料生坯，将其烘干后放入高温窑炉内焙烧至1160℃，后以自然降温的速度降温至常温后将产品移出窑炉；使用600目细砂纸做表面抛光处理，即得。
实施例5
本发明的实施例5提供了一种多孔超滤陶瓷材料，按重量份计，其制备原料为22份水、58份锂矿石、18份粘土、2份增塑剂。
所述锂矿石为四方晶系锂辉石，粒径为120目；所述粘土购自石家庄达坤矿产品有限公司；所述增塑剂购自广州亿峰化工科技有限公司。
当多孔陶瓷材料的表面积为315cm2，水压为0.2MPa时，初始流量为2L/h。
所述多孔超滤陶瓷材料的制备方法为：将多孔超滤陶瓷材料的制备原料加入球磨机湿法球磨10h，获得混合均匀的泥料；将混合均匀的泥料做过滤除杂处理后用压滤机压成泥块，然后放入练泥机做真空处理并练制成与产品模具规格尺寸相匹配的泥块，根据所需切段备用；将切段后的泥料置于石膏模具内，用滚压机在模具内滚压成型，使泥块压实、均匀贴附在模具内壁，脱模后获得超滤材料生坯，将其烘干后放入高温窑炉内焙烧至1150℃，后以自然降温的速度降温至常温后将产品移出窑炉；使用600目细砂纸做表面抛光处理，即得。
实施例6
本发明的实施例6提供了一种多孔超滤陶瓷材料，其含有锂元素，将多孔超滤陶瓷材料进行敲碎，未进行研磨，在25℃，20％RH的测试条件下，根据GB/T21650.2-2008测试得到所述多孔超滤陶瓷材料的平均孔径为7nm；厚度为5mm；当多孔陶瓷材料的表面积为315cm2，水压为0.2MPa时，初始流量为0.8L/min。
按重量份计，所述多孔超滤陶瓷材料的制备原料为22份水、30份锂矿石、48份粘土。
所述锂矿石为单斜晶系锂辉石，粒径为120目；所述粘土购自石家庄达坤矿产品有限公司；所述增塑剂购自广州亿峰化工科技有限公司。
所述多孔超滤陶瓷材料的制备方法为：将多孔超滤陶瓷材料的制备原料加入球磨机湿法球磨10h，获得混合均匀的泥料；将混合均匀的泥料做过滤除杂处理后用压滤机压成泥块，然后放入练泥机做真空处理并练制成与产品模具规格尺寸相匹配的泥块，根据所需切段备用；将切段后的泥料置于石膏模具内，用滚压机在模具内滚压成型，使泥块压实、均匀贴附在模具内壁，脱模后获得超滤材料生坯，将其烘干后放入高温窑炉内焙烧至1100℃，后以自然降温的速度降温至常温后将产品移出窑炉；使用600目细砂纸做表面抛光处理，即得。
实施例7
本发明的实施例7提供了一种多孔超滤陶瓷材料，其含有锂元素，将多孔超滤陶瓷材料进行敲碎，未进行研磨，在25℃，20％RH的测试条件下，根据GB/T21650.2-2008测试得到所述多孔超滤陶瓷材料的平均孔径为10nm；厚度为5mm；当多孔陶瓷材料的表面积为315cm2，水压为0.2MPa时，初始流量为1.7L/min。
按重量份计，所述多孔超滤陶瓷材料的制备原料为23份水、50份锂矿石、26份粘土、1份增塑剂。
所述锂矿石为单斜晶系锂辉石，粒径为120目；所述粘土购自石家庄达坤矿产品有限公司；所述增塑剂购自广州亿峰化工科技有限公司。
所述多孔超滤陶瓷材料的制备方法为：将多孔超滤陶瓷材料的制备原料加入球磨机湿法球磨10h，获得混合均匀的泥料；将混合均匀的泥料做过滤除杂处理后用压滤机压成泥块，然后放入练泥机做真空处理并练制成与产品模具规格尺寸相匹配的泥块，根据所需切段备用；将切段后的泥料置于石膏模具内，用滚压机在模具内滚压成型，使泥块压实、均匀贴附在模具内壁，脱模后获得超滤材料生坯，将其烘干后放入高温窑炉内焙烧至1050℃，后以自然降温的速度降温至常温后将产品移出窑炉；使用600目细砂纸做表面抛光处理，即得。
性能评估
1.外观质量：观察实施例1～7得到的超滤陶瓷材料是否出现变形的情况。其结果见表1。
2.成分分析：对实施例3得到的超滤陶瓷材料的成分按照GB/T4734-1996标准进行测试，测试条件为25℃，65％RH。其结果见表2。
3.过滤质量和初始流量：对实施例1～7得到的超滤陶瓷材料的过滤质量进行评价，分析加标测试截留效果，截留效果彻底，记为过滤质量好。再次对初始流量进行评价，使用者分别使用实施例1～7得到的超滤陶瓷材料净化家庭用水，水压为0.2MPa，每分钟接水量大于1.5L，则记为好；每分钟接水量在0.8～1.5L，记为一般；每分钟接水量低于0.8L，记为差。其结果见表1。
表1
外观 过滤质量 初始流量
实施例1 无变形 好 一般
实施例2 无变形 好 好
实施例3 无变形 好 好
实施例4 变形 好 差
实施例5 无变形 好 差
实施例6 无变形 好 一般
实施例7 无变形 好 好
表2
Figure BDA0002570969860000111
前述的实例仅是说明性的，用于解释本发明所述方法的一些特征。所附的权利要求旨在要求可以设想的尽可能广的范围，且本文所呈现的实施例仅是根据所有可能的实施例的组合的选择的实施方式的说明。因此，申请人的用意是所附的权利要求不被说明本发明的特征的示例的选择限制。在权利要求中所用的一些数值范围也包括了在其之内的子范围，这些范围中的变化也应在可能的情况下解释为被所附的权利要求覆盖。

Claims (10)

1.一种多孔超滤陶瓷材料，其特征在于，其含有锂元素，在25℃，20％RH的测试条件下，根据GB/T21650.2-2008测试得到非研磨状的多孔超滤陶瓷材料的平均孔径为3～19nm；在25℃，20％RH的测试条件下，根据GB/T19587-2017测试得到非研磨状的多孔超滤陶瓷材料的比表面积为1～2m2/g；当多孔陶瓷材料的表面积为315cm2，水压为0.2MPa时，初始流量为2～150L/h。
2.根据权利要求1所述多孔超滤陶瓷材料，其特征在于，其厚度为3～10mm。
3.根据权利要求1所述多孔超滤陶瓷材料，其特征在于，按重量份计，所述多孔超滤陶瓷材料的制备原料包括20～30份水、10～60份锂矿石、20～70份粘土、0～5份增塑剂。
4.根据权利要求3所述多孔超滤陶瓷材料，其特征在于，所述锂矿石选自锂辉石、锂云母、磷锂铝石、透锂长石、铁锂云母中一种或多种。
5.根据权利要求4所述多孔超滤陶瓷材料，其特征在于，所述锂矿石为锂辉石。
6.根据权利要求5所述多孔超滤陶瓷材料，其特征在于，所述锂辉石的粒径为80～200目。
7.根据权利要求5或6所述多孔超滤陶瓷材料，其特征在于，所述锂辉石为单斜晶系锂辉石。
8.一种根据权利要求1～7任一项所述多孔超滤陶瓷材料的制备方法，其特征在于，其包括：将多孔超滤陶瓷材料的制备原料球磨过滤除杂后压成泥块，切段后用滚压机在模具内滚压成型，脱模获得生坯；生坯在高温窑炉内烧制，降温后，即得多孔超滤陶瓷材料。
9.根据权利要求8所述多孔超滤陶瓷材料的制备方法，其特征在于，其包括：将多孔超滤陶瓷材料的制备原料球磨过滤除杂后压成泥块，切段后用滚压机在模具内滚压成型，脱模获得生坯；生坯放入高温窑炉内焙烧至1000～1200℃，降温移出窑炉后，使用600目细砂纸做表面抛光处理，即得多孔超滤陶瓷材料。
10.一种由权利要求1～7任一项所述多孔超滤陶瓷材料制备得到的制品。
CN202010640676.2A 2020-07-06 2020-07-06 一种多孔超滤陶瓷材料、含有该材料的制品及其制备 Active CN111744372B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010640676.2A CN111744372B (zh) 2020-07-06 2020-07-06 一种多孔超滤陶瓷材料、含有该材料的制品及其制备

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010640676.2A CN111744372B (zh) 2020-07-06 2020-07-06 一种多孔超滤陶瓷材料、含有该材料的制品及其制备

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111744372A true CN111744372A (zh) 2020-10-09
CN111744372B CN111744372B (zh) 2022-06-28

Family

ID=72679428

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010640676.2A Active CN111744372B (zh) 2020-07-06 2020-07-06 一种多孔超滤陶瓷材料、含有该材料的制品及其制备

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111744372B (zh)

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2587026A1 (fr) * 1985-09-09 1987-03-13 Centre Nat Rech Scient Utilisation de poudres frittables de granulometrie particuliere dans la realisation d'elements de filtration en ceramique poreuse, et ceramiques ainsi obtenues
JPH04160073A (ja) * 1990-10-19 1992-06-03 Tdk Corp 多孔質セラミックス及びそれよりなるろ過器
CN1424493A (zh) * 2001-12-03 2003-06-18 日立金属株式会社 陶瓷蜂巢式过滤器及其结构件
CN1450019A (zh) * 2003-05-03 2003-10-22 潮州绿环陶瓷资源综合利用有限公司 一种利用废瓷的方法及其制得的瓷泥
CN1468201A (zh) * 2000-10-02 2004-01-14 �����ɷ� 硅铝酸锂陶瓷
CN1512972A (zh) * 2001-04-23 2004-07-14 壁流整体过滤器的制造方法
CN101417215A (zh) * 2008-11-24 2009-04-29 伍协 一种有序多孔陶瓷膜及其制备方法
CN102242464A (zh) * 2010-05-10 2011-11-16 中国科学院理化技术研究所 聚合物-陶瓷复合材料纳米纤维膜及其制备方法和应用
CN108290102A (zh) * 2015-10-30 2018-07-17 康宁股份有限公司 多孔陶瓷过滤器及其制造方法
CN108704492A (zh) * 2018-04-27 2018-10-26 台州利欧环保新材料有限公司 一种多孔碳化硅平板陶瓷膜的制备方法
CN110590350A (zh) * 2019-09-20 2019-12-20 景德镇陶瓷大学 一种具有多功能保健的紫砂过滤净水材料及其制造方法

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2587026A1 (fr) * 1985-09-09 1987-03-13 Centre Nat Rech Scient Utilisation de poudres frittables de granulometrie particuliere dans la realisation d'elements de filtration en ceramique poreuse, et ceramiques ainsi obtenues
JPH04160073A (ja) * 1990-10-19 1992-06-03 Tdk Corp 多孔質セラミックス及びそれよりなるろ過器
CN1468201A (zh) * 2000-10-02 2004-01-14 �����ɷ� 硅铝酸锂陶瓷
CN1512972A (zh) * 2001-04-23 2004-07-14 壁流整体过滤器的制造方法
CN1424493A (zh) * 2001-12-03 2003-06-18 日立金属株式会社 陶瓷蜂巢式过滤器及其结构件
CN1450019A (zh) * 2003-05-03 2003-10-22 潮州绿环陶瓷资源综合利用有限公司 一种利用废瓷的方法及其制得的瓷泥
CN101417215A (zh) * 2008-11-24 2009-04-29 伍协 一种有序多孔陶瓷膜及其制备方法
CN102242464A (zh) * 2010-05-10 2011-11-16 中国科学院理化技术研究所 聚合物-陶瓷复合材料纳米纤维膜及其制备方法和应用
CN108290102A (zh) * 2015-10-30 2018-07-17 康宁股份有限公司 多孔陶瓷过滤器及其制造方法
CN108704492A (zh) * 2018-04-27 2018-10-26 台州利欧环保新材料有限公司 一种多孔碳化硅平板陶瓷膜的制备方法
CN110590350A (zh) * 2019-09-20 2019-12-20 景德镇陶瓷大学 一种具有多功能保健的紫砂过滤净水材料及其制造方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
唐婕: "《环保陶瓷生产与应用》", 31 January 2018, 北京：中国建材工业出版社 *
方邺森: "《中国陶瓷矿物原料》", 31 March 1990, 南京：南京大学出版社 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN111744372B (zh) 2022-06-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Hubadillah et al. Fabrications and applications of low cost ceramic membrane from kaolin: A comprehensive review
Belibi et al. Microfiltration ceramic membranes from local Cameroonian clay applicable to water treatment
CN102153329B (zh) 陶瓷滤芯及其生产工艺
CN102173743A (zh) 具有净化空气功能的凹凸棒陶土粉
CN103830967B (zh) 一种富含微量元素的麦饭石复合陶瓷滤芯
US20030183579A1 (en) Process for the preparation of arsenic free water, apparatus therefor, method for the manufacture of porous ceramics for use in pressure filtration to produce arsenic free water
CN106747558A (zh) 一种微孔过滤净化石及其制备方法
CN105645564A (zh) 一种基于改性贝壳制备复合生物填料的方法
CN111744372B (zh) 一种多孔超滤陶瓷材料、含有该材料的制品及其制备
CN107126765A (zh) 一种陶瓷过滤净化材料及其制备方法
CN103830963A (zh) 一种经济耐用抗菌陶瓷滤芯及其制备方法
CN102173672B (zh) 具有净化空气功能的凹凸棒陶泥
CN101264402B (zh) 一种硅藻土滤筛的制备方法
Sharmiwati et al. Preparation and characterization of ceramic sponge for water filter
CN104587961A (zh) 微尘去除式无机粘合剂活性炭碳棒及制造工艺
CN107586104B (zh) 烧结型透水砖的制作方法
CN107235707A (zh) 一种淤泥烧结砖及其制备方法
CN103830965A (zh) 一种棕榈纤维增韧复合陶瓷滤芯及其制备方法
CN102503384B (zh) 一种精密疏水过滤填料的制备方法
CN105439621A (zh) 一种透气防滑自清洁透水砖及其制作方法
KR20130022773A (ko) 필터 및 그 제조방법
KR100765172B1 (ko) 빗물 저류조의 제조방법 및 빗물 저류조
CN106673628A (zh) 一种基于硅藻土的内墙装饰材料的制备方法
CN106699223A (zh) 陶瓷净水滤芯及其制备方法
KR101227802B1 (ko) 톱밥을 이용한 미생물용 다공성 세라믹 담체 및 그 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20230823

Address after: Room 810A, 8th Floor, Building A, No. 7 Jianfeng Road, Rongli Community, Ronggui Street, Shunde District, Foshan City, Guangdong Province, 528000 (Residence application)

Patentee after: Foshan Huihai Microcrystalline Technology Co.,Ltd.

Address before: 510000 room 1, S39, second floor, No. 268, Zhongshan Avenue Road, Tianhe District, Guangzhou City, Guangdong Province (self declaration)

Patentee before: Guangzhou Restoration Technology Co.,Ltd.

TR01 Transfer of patent right